可编程顺序控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种可编程顺序控制器，它以存储器为核心，通过将一完整的工作流程过程，按其执行工艺的先后次序分成若干小步，再把每一小步的输入元件，输入元件发出的信号，以及将执行第几步工艺的信息写入存储器的地址端。将哪些执行元件执行这步工艺，以及下一步将执行第几步工艺的信息写入存储器的数据端。工作时，通过其它辅助电路，将写入存储器的内容一步一步读出来，从而实现对整个工艺流程自动有序地控制。特别适用于单台或小规模工艺流程系统。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

Programmable sequential controller

The invention discloses a programmable sequence controller, it take the memory as the core, through the work process of a complete process, according to the executive order is divided into several steps, then the input elements of each step, a signal input element, and the implementation of article a few steps process information into memory end of address. The execution element executes the process, and the next step is to write the information of the next steps to the data terminal of the memory. At work, the contents of the memory are read step by step through other auxiliary circuits so as to control the entire technological process automatically and orderly. It is especially suitable for single or small scale process system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可以编写程序的控制器，它可以按生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，使生产过程的各个机构自动有序地工作，即是可编程顺序控制器。现有的顺序控制器分为三类第一类为继电器控制装置，它是根据被控对象的工艺要求，首先设计出满足技术要求的控制电路图，并绘出原理图，(也称梯形图)，元件排列图及接线图，然后把一个个继电器，接触器、按钮，行程开关及其接点按一定的逻辑关系用导线连接起来，经按装调试后对各个机构实现顺序控制。第二类为半导体逻辑元件装置，它的种类很多，基本电路有各种逻辑门，触发器，振荡器以及开关放大器，延时元件，停电记忆元件，电平检测器，接近开关，交流可控制硅开关等。这些元件和电路形成某些特定功能单元，把它们按需要组合起来就构成顺序控制器。第三类为可编程序控制器，它问世于1969年，当今的可编程序控制器尽管种类繁多，但都无一例外地采用微处理器(CPU)，只读存储器(ROM)，随机存储器(RAM)或单片微型计算机作为装置的核心，它目前正向两个方和发展，一个方向是大型化，复杂化，高功能化，分散型多层分布式工厂全自动网络化方向发展，另一个方向是朝着简易，超小型化方向发展。对于第一类控制装置，当控制动作较复杂时，系统显得庞大，可靠性差，控制功能不能随意修改，不利于实现系统的柔性化，第二类控制装置，由于元件集成度不高，因而控制规模较小，编制程序不够灵活，难以实现对复杂系统的控制要求。第三类为可编程序控制器，它是在前两类控制器的基础上发展起来的，它的编程方法大多采用梯形图，梯形图与继电器控制图有许多相同之处。因而可见，可编程控制器的编程方法和设计思想还没有完全脱离继电器控制时的控制方法和设计思想，即根据工艺要求设计出梯形图，再把梯形图转换为控制器认识的语言。因此不易理解所输入的程序与将执行的工艺之间的关系。另外，由于它采用微处理器(CPU)，虽然增加了系统的控制功能但对于控制单台或小规模的系统，其内部结构显得复杂，成本高。通过对对实际问题的分析可知，顺序控制的对象在工作过程中是有规律运行的，程序可以有几套，但每套程序的工作是固定的，工作过程是随着时间的推移分先后次序一步一步完成的，是在输入控制元件如按钮，行程开关，压力开关等电气元件发出的开关信号的作用下完成对输出执行元件如电机，电磁阀等的控制的。任意时刻只有一个变化的信号输入，且只有唯一的一种输出信号与之对应。输入信号是由输入元件发出的，输出信号是让执行元件执行的。而输入元件在继电器控制中的作用与在可编程控制中的作用是不同的。在继电器控制中，输入元件不光提供输入信号给控制器，还与输出执行元件一起，通过导线连接起来，完成自锁，互锁和保持等一系列逻辑功能。因此输入元件与输出元件之间不光有电的联系，还有逻辑关系的联系，它们之间是密不可分的。但在可编程控制器中，输入元件只提供输入信号给控制器，输入元件与输出元件之间的逻辑关系由控制器本身内部电路完成，因此，输入元件与输出元件之间是相对独立的。在继电器控制中，由于输入元件与输出元件之间相互联系，所以用梯形图表达他们之间的逻辑关系，而在可编程控制器中，输入元件与输出元件之间是相对独立的，它们之间的逻辑关系已由控制器本身完成，再用梯形图表达它们之间的逻辑关系，显得重复，且对实际工艺表达得不直观。本专利技术的任务就是提供一种以存储器为核心的，内部结构简单的，可直接按生产工艺要求编写程序，而无需再画出梯形图，再将梯形图转化为编程语言的，面向单台或小规模工艺流程系统的控制器，即可编程顺序控制器。本专利技术的任务是按如下方式完成的。由存储器的功能可知存储器可以写入数据，并可以把写入的数据读出来。存储器的种类很多，按功能和存储过程可分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。只读存储器按其性能可分为掩模式(ROM)，可编程的(PROM)和可擦抹，可编程的(EPROM)等。在这里我们用(EPROM)。它的内容可以通过电写入，并且在断电后仍然保持，但在紫外线的照射下可以消失，并在通电的状态下重新写入。即有写，读和改的功能，因此它符合一般编程的需要。可以对它写入程序。可以让它读出程序，并在必要时修改程序。另外，由存储器的读写方式可知，每输入给存储器一个地址，它就会有与之相对应的数据输出，就如同每输入给它一个信息，它就会有与之相对应的数据输出，或者解释为你输入给它一个信息让它干什么，它就会有与之相对应的数据输出去执行什么。进一步解释为你让它干什么，它就干什么。你让它怎么干，它就怎么干。这种特性正符合可编程顺序控制器在工作时的需要。即你每输入给它一个控制信号让它干什么，它就会带动相应的执行元件去执行什么工作。当这步工作满足工艺要求时，再给它一个输入信号，它又带动相应的执行机构去执行下一步工作。这样一步一步干下去，直到满足整个工艺要求。可实际问题并不这么简单，顺序控制器在应用时，控制对象在工作过程中有可能是连结的，即一步紧接着一步工作，有时是跳跃式的。例如设备在工作的过程中突然发生故障，这时无论设备工作在第几步。都会让它停止工作，停止工作有可能是程序的最后一步，即从中间一步直接跳到最后一步工作。有时工作是重复式的。例如万能剃齿机在剃完齿后还要对零件进行2次或4次的光整，光整过程就是一个重复式的运行过程。也有时输入元件为许多个，输出执行元件也为许多个，工作步骤为许多步，对于这样一个复杂的系统，本专利技术的任务就是通过把一个复杂的系统，按照工艺的要求和执行工艺的先后次序分成若干小步，一小步指在执行工艺的过程中，分时间先后，在唯一输入控制元件发出信号的作用下，完成对相应输出执行元件的控制过程，称为一小步。并确定每一小步的工作内容。它主要包括五部分信息。第一，输入控制元件是什么。第二，输入控制元件发出的信号是什么。第三，在这个输入控制元件发出信号的作用下，将执行第几步工艺。第四，这步工艺将由哪些执行元件来执行。第五，下一步将执行第几步工艺。将前三部分信息写入存储器的地址端，将后两部分信息写入存储器的数据端。上述五部分信息均用二进制数表示。首先，为把所有输入控制元件发出的信息及时传送给控制器。为此本专利技术采用对所有输入端高速，不间断循环扫描的工作方式，并且对所有输入控制元件连接的输入端进行二进制编码，使每一个输入端都用一个二进制数表示。例如，一共有十六个输入端，可用四位二进制数表示，第一号输入端用0000表示，第二号输入端用0001表示，依此类推。同时在控制器内部用一个二进制计数器，通过振荡器使它不断地计数，且它所计的数与表示输入端的二进制数一一对应，即计数器计的数就是输入端的端号，通过计数器的不断计数完成对输入端不断地扫描。在扫描到每一端的同时，还应把这一端连接的输入控制元件发出的信息及时传送给控制器，这项工作由数据选择器完成，数据选择器的控制端与计数器相连，通过计数器的计数完成对输入端的选择，通过数据选择器，把选择到每一端的信息及时传送给控制器。以下将结合附附图说明图1对本专利技术的工作过程做一描述。所有输入控制元件发出的信号，通过导线传输到控制器的输入端，输入端收到信号后先经过输入转换电路然后再传送给数据选择器。由于数据选择器的控制端与计数器相连，并接收计数器发出的不断变化的二进制数，且这个二进制数与输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来控制单台或小规模工艺流程系统的控制器，它通过将一个完整的工艺流程过程，按其执行工艺的先后次序分成若干小步，将每一小步的内容以程序方式写入存储器，工作时，将写入存储器的内容，一步一步地读出来，控制执行元件自动有序地工作。主要电路包括：（１）输入转换电路，（２）数据选择器，（３）［Ｄ］触发器，（４）［Ｄ］触发器组，（５）判断存储器，（６）工作存储器，（７）输出转换电路，（８）振荡器，（９）分频器和（１０）计数器。其特征是由振荡器产生一个振荡脉冲给分频器，经分频器分频后，产生两个脉冲信号，一个控制［Ｄ］触发器的ＣＰ端，另一个给计数器。计数器收到这个脉冲后产生一个不断变化的二进制数，并把这个二进制数同时传输给数据选择器，［Ｄ］触发器组和判断存储器。数据选择器的控制端收到这个二进制数后，打开相应输入端的输入通道，使连接在这个输入端的输入元件发出的信号，经输入转换电路和数据选择器后传输给［Ｄ］触发器的［Ｄ］端，这时［Ｄ］触发器的ＣＰ端在分频脉冲的控制下，完成对输入信号的取样和保持。并把这个信号同时传输给［Ｄ］触发器组和判断存储器。这时，判断存储器收到三部分信息，第一部分是从计数器传输来的输入端地址信息。第二部分是从［Ｄ］触发器传输来的从输入端输入的是什么样的信息，第三部分是从工作存储器反馈回来的这步将执行第几步工艺的步骤信息。判断存储器把这三部分信息与事先以程序方式写入判断存储器的这三部分信息进行比较和判断，如果这三部分信息与事先写入的信息完全相同，则判断存储器的数据输出端输出一个高电平，并用这个高电平的上升沿作为［Ｄ］触发器组ＣＰ端的触发脉冲，使［Ｄ］触发器组把这三部分信息全部且同时传输给工作存储器，工作存储器根据这三部分地址信息输出相应的数据，一方面经输出转换电路控制相应的执行元件执行这步工艺，另一方面输出下一步将执行第几步工艺的步骤信息，并把它同时反馈给判断存储器和［Ｄ］触发器组。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，
申请(专利权)人：张勇，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]